Big-bounce genesis

被引:61
作者
Li, Changhong [1 ,2 ,3 ]
Brandenberger, Robert H. [4 ]
Cheung, Yeuk-Kwan E. [5 ]
机构
[1] Nanjing Univ, Dept Phys, Nanjing 210093, Jiangsu, Peoples R China
[2] Yunnan Univ, Dept Astron, Kunming 650091, Peoples R China
[3] Yunnan Univ, Sch Phys Sci & Technol, Kunming 650091, Peoples R China
[4] McGill Univ, Montreal, PQ H3A 2T8, Canada
[5] Nanjing Univ, Dept Phys, Nanjing 210093, Jiangsu, Peoples R China
关键词
COSMIC-RAY; PERTURBATIONS; PLANCK; BANG;
D O I
10.1103/PhysRevD.90.123535
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
We report on the possibility of using dark matter particle's mass and its interaction cross section as a smoking gun signal of the existence of a big bounce at the early stage in the evolution of our currently observed universe. A model independent study of dark matter production in the pre-bounce contraction and the post-bounce expansion epochs of the bounce universe reveals a new venue for achieving the observed relic abundance of our present universe, in which a significantly smaller amount of dark matter with a smaller cross section-as compared to the prediction of standard cosmology-is produced and the information about the bounce universe evolution is preserved by the out-of-thermal-equilibrium process. Once the value of dark matter mass and interaction cross section are obtained by direct detection in laboratories, this alternative route becomes a signature prediction of the bounce universe scenario.
引用
收藏
页数:6
相关论文
共 67 条
[1]   Results from a Search for Light-Mass Dark Matter with a p-Type Point Contact Germanium Detector [J].
Aalseth, C. E. ;
Barbeau, P. S. ;
Bowden, N. S. ;
Cabrera-Palmer, B. ;
Colaresi, J. ;
Collar, J. I. ;
Dazeley, S. ;
de Lurgio, P. ;
Fast, J. E. ;
Fields, N. ;
Greenberg, C. H. ;
Hossbach, T. W. ;
Keillor, M. E. ;
Kephart, J. D. ;
Marino, M. G. ;
Miley, H. S. ;
Miller, M. L. ;
Orrell, J. L. ;
Radford, D. C. ;
Reyna, D. ;
Tench, O. ;
Van Wechel, T. D. ;
Wilkerson, J. F. ;
Yocum, K. M. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2011, 106 (13)
[2]   High Statistics Measurement of the Positron Fraction in Primary Cosmic Rays of 0.5-500 GeV with the Alpha Magnetic Spectrometer on the International Space Station [J].
Accardo, L. ;
Aguilar, M. ;
Aisa, D. ;
Alpat, B. ;
Alvino, A. ;
Ambrosi, G. ;
Andeen, K. ;
Arruda, L. ;
Attig, N. ;
Azzarello, P. ;
Bachlechner, A. ;
Barao, F. ;
Barrau, A. ;
Barrin, L. ;
Bartoloni, A. ;
Basara, L. ;
Battarbee, M. ;
Battiston, R. ;
Bazo, J. ;
Becker, U. ;
Behlmann, M. ;
Beischer, B. ;
Berdugo, J. ;
Bertucci, B. ;
Bigongiari, G. ;
Bindi, V. ;
Bizzaglia, S. ;
Bizzarri, M. ;
Boella, G. ;
de Boer, W. ;
Bollweg, K. ;
Bonnivard, V. ;
Borgia, B. ;
Borsini, S. ;
Boschini, M. J. ;
Bourquin, M. ;
Burger, J. ;
Cadoux, F. ;
Cai, X. D. ;
Capell, M. ;
Caroff, S. ;
Carosi, G. ;
Casaus, J. ;
Cascioli, V. ;
Castellini, G. ;
Cernuda, I. ;
Cerreta, D. ;
Cervelli, F. ;
Chae, M. J. ;
Chang, Y. H. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2014, 113 (12)
[3]   Planck 2013 results. XV. CMB power spectra and likelihood [J].
Ade, P. A. R. ;
Aghanim, N. ;
Armitage-Caplan, C. ;
Arnaud, M. ;
Ashdown, M. ;
Atrio-Barandela, F. ;
Aumont, J. ;
Baccigalupi, C. ;
Banday, A. J. ;
Barreiro, R. B. ;
Bartlett, J. G. ;
Battaner, E. ;
Benabed, K. ;
Benoit, A. ;
Benoit-Levy, A. ;
Bemard, J. -P. ;
Bersanelli, M. ;
Bielewicz, P. ;
Bobin, J. ;
Bock, J. J. ;
Bonaldi, A. ;
Bonavera, L. ;
Bond, J. R. ;
Borrill, J. ;
Bouchet, F. R. ;
Boulanger, F. ;
Bridges, M. ;
Bucher, M. ;
Burigana, C. ;
Butler, R. C. ;
Calabrese, E. ;
Cardoso, J. -F. ;
Catalano, A. ;
Challinor, A. ;
Chamballu, A. ;
Chiang, H. C. ;
Chiang, L. -Y ;
Christensen, P. R. ;
Church, S. ;
Clements, D. L. ;
Colombi, S. ;
Colombo, L. P. L. ;
Combet, C. ;
Couchot, F. ;
Coulais, A. ;
Crill, B. P. ;
Curto, A. ;
Cuttaia, F. ;
Danese, L. ;
Davies, R. D. .
ASTRONOMY & ASTROPHYSICS, 2014, 571
[4]   Detection of B-Mode Polarization at Degree Angular Scales by BICEP2 [J].
Ade, P. A. R. ;
Aikin, R. W. ;
Barkats, D. ;
Benton, S. J. ;
Bischoff, C. A. ;
Bock, J. J. ;
Brevik, J. A. ;
Buder, I. ;
Bullock, E. ;
Dowell, C. D. ;
Duband, L. ;
Filippini, J. P. ;
Fliescher, S. ;
Golwala, S. R. ;
Halpern, M. ;
Hasselfield, M. ;
Hildebrandt, S. R. ;
Hilton, G. C. ;
Hristov, V. V. ;
Irwin, K. D. ;
Karkare, K. S. ;
Kaufman, J. P. ;
Keating, B. G. ;
Kernasovskiy, S. A. ;
Kovac, J. M. ;
Kuo, C. L. ;
Leitch, E. M. ;
Lueker, M. ;
Mason, P. ;
Netterfield, C. B. ;
Nguyen, H. T. ;
O'Brient, R. ;
Ogburn, R. W. ;
Orlando, A. ;
Pryke, C. ;
Reintsema, C. D. ;
Richter, S. ;
Schwarz, R. ;
Sheehy, C. D. ;
Staniszewski, Z. K. ;
Sudiwala, R. V. ;
Teply, G. P. ;
Tolan, J. E. ;
Turner, A. D. ;
Vieregg, A. G. ;
Wong, C. L. ;
Yoon, K. W. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2014, 112 (24)
[5]   Cosmic-Ray Positron Energy Spectrum Measured by PAMELA [J].
Adriani, O. ;
Barbarino, G. C. ;
Bazilevskaya, G. A. ;
Bellotti, R. ;
Bianco, A. ;
Boezio, M. ;
Bogomolov, E. A. ;
Bongi, M. ;
Bonvicini, V. ;
Bottai, S. ;
Bruno, A. ;
Cafagna, F. ;
Campana, D. ;
Carbone, R. ;
Carlson, P. ;
Casolino, M. ;
Castellini, G. ;
De Donato, C. ;
De Santis, C. ;
De Simone, N. ;
Di Felice, V. ;
Formato, V. ;
Galper, A. M. ;
Karelin, A. V. ;
Koldashov, S. V. ;
Koldobskiy, S. A. ;
Krutkov, S. Y. ;
Kvashnin, A. N. ;
Leonov, A. ;
Malakhov, V. ;
Marcelli, L. ;
Martucci, M. ;
Mayorov, A. G. ;
Menn, W. ;
Merge, M. ;
Mikhailov, V. V. ;
Mocchiutti, E. ;
Monaco, A. ;
Mori, N. ;
Munini, R. ;
Osteria, G. ;
Palma, F. ;
Papini, P. ;
Pearce, M. ;
Picozza, P. ;
Pizzolotto, C. ;
Ricci, M. ;
Ricciarini, S. B. ;
Rossetto, L. ;
Sarkar, R. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2013, 111 (08)
[6]   First Results from the LUX Dark Matter Experiment at the Sanford Underground Research Facility [J].
Akerib, D. S. ;
Araujo, H. M. ;
Bai, X. ;
Bailey, A. J. ;
Balajthy, J. ;
Bedikian, S. ;
Bernard, E. ;
Bernstein, A. ;
Bolozdynya, A. ;
Bradley, A. ;
Byram, D. ;
Cahn, S. B. ;
Carmona-Benitez, M. C. ;
Chan, C. ;
Chapman, J. J. ;
Chiller, A. A. ;
Chiller, C. ;
Clark, K. ;
Coffey, T. ;
Currie, A. ;
Curioni, A. ;
Dazeley, S. ;
de Viveiros, L. ;
Dobi, A. ;
Dobson, J. ;
Dragowsky, E. M. ;
Druszkiewicz, E. ;
Edwards, B. ;
Faham, C. H. ;
Fiorucci, S. ;
Flores, C. ;
Gaitskell, R. J. ;
Gehman, V. M. ;
Ghag, C. ;
Gibson, K. R. ;
Gilchriese, M. G. D. ;
Hall, C. ;
Hanhardt, M. ;
Hertel, S. A. ;
Horn, M. ;
Huang, D. Q. ;
Ihm, M. ;
Jacobsen, R. G. ;
Kastens, L. ;
Kazkaz, K. ;
Knoche, R. ;
Kyre, S. ;
Lander, R. ;
Larsen, N. A. ;
Lee, C. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2014, 112 (09)
[7]   First results from the XENON10 dark matter experiment at the Gran Sasso National Laboratory [J].
Angle, J. ;
Aprile, E. ;
Arneodo, F. ;
Baudis, L. ;
Bernstein, A. ;
Bolozdynya, A. ;
Brusov, P. ;
Coelho, L. C. C. ;
Dahl, C. E. ;
DeViveiros, L. ;
Ferella, A. D. ;
Fernandes, L. M. P. ;
Fiorucci, S. ;
Gaitskell, R. J. ;
Giboni, K. L. ;
Gomez, R. ;
Hasty, R. ;
Kastens, L. ;
Kwong, J. ;
Lopes, J. A. M. ;
Madden, N. ;
Manalaysay, A. ;
Manzur, A. ;
McKinsey, D. N. ;
Monzani, M. E. ;
Ni, K. ;
Oberlack, U. ;
Orboeck, J. ;
Plante, G. ;
Santorelli, R. ;
dos Santos, J. M. F. ;
Shagin, P. ;
Shutt, T. ;
Sorensen, P. ;
Schulte, S. ;
Winant, C. ;
Yamashita, M. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2008, 100 (02)
[8]  
[Anonymous], ARXIV12064196, Patent No. [1206.4196, 12064196]
[9]   Limits on Spin-Dependent WIMP-Nucleon Cross Sections from 225 Live Days of XENON100 Data [J].
Aprile, E. ;
Alfonsi, M. ;
Arisaka, K. ;
Arneodo, F. ;
Balan, C. ;
Baudis, L. ;
Bauermeister, B. ;
Behrens, A. ;
Beltrame, P. ;
Bokeloh, K. ;
Brown, A. ;
Brown, E. ;
Bruno, G. ;
Budnik, R. ;
Cardoso, J. M. R. ;
Chen, W. -T. ;
Choi, B. ;
Colijn, A. P. ;
Contreras, H. ;
Cussonneau, J. P. ;
Decowski, M. P. ;
Duchovni, E. ;
Fattori, S. ;
Ferella, A. D. ;
Fulgione, W. ;
Gao, F. ;
Garbini, M. ;
Ghag, C. ;
Giboni, K. -L. ;
Goetzke, L. W. ;
Grignon, C. ;
Gross, E. ;
Hampel, W. ;
Kaether, F. ;
Kish, A. ;
Lamblin, J. ;
Landsman, H. ;
Lang, R. F. ;
Le Calloch, M. ;
Lellouch, D. ;
Levy, C. ;
Lim, K. E. ;
Lin, Q. ;
Lindemann, S. ;
Lindner, M. ;
Lopes, J. A. M. ;
Lung, K. ;
Undagoitia, T. Marrodan ;
Massoli, F. V. ;
Fernandez, A. J. Melgarejo .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2013, 111 (02)
[10]   Dark Matter Results from 225 Live Days of XENON100 Data [J].
Aprile, E. ;
Alfonsi, M. ;
Arisaka, K. ;
Arneodo, F. ;
Balan, C. ;
Baudis, L. ;
Bauermeister, B. ;
Behrens, A. ;
Beltrame, P. ;
Bokeloh, K. ;
Brown, E. ;
Bruno, G. ;
Budnik, R. ;
Cardoso, J. M. R. ;
Chen, W. -T. ;
Choi, B. ;
Cline, D. ;
Colijn, A. P. ;
Contreras, H. ;
Cussonneau, J. P. ;
Decowski, M. P. ;
Duchovni, E. ;
Fattori, S. ;
Ferella, A. D. ;
Fulgione, W. ;
Gao, F. ;
Garbini, M. ;
Ghag, C. ;
Giboni, K. -L. ;
Goetzke, L. W. ;
Grignon, C. ;
Gross, E. ;
Hampel, W. ;
Kaether, F. ;
Kish, A. ;
Lamblin, J. ;
Landsman, H. ;
Lang, R. F. ;
Le Calloch, M. ;
Levy, C. ;
Lim, K. E. ;
Lin, Q. ;
Lindemann, S. ;
Lindner, M. ;
Lopes, J. A. M. ;
Lung, K. ;
Undagoitia, T. Marrodan ;
Massoli, F. V. ;
Fernandez, A. J. Melgarejo ;
Meng, Y. .
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 2012, 109 (18)